DD239969A1 - Stromkontaktduese - Google Patents

Abstract

Die Stromkontaktduese findet Anwendung beim Lichtbogenschweissen mit abschmelzendem Schweissdraht, wie das MIG- bzw. MAG-Schweissen, um eine hohe Abschmelzleistung zu erreichen und einen Einsatz an Arbeitsautomaten und Roboterschweissbrennern zu ermoeglichen. Um einen verringerten Verschleiss und hohe Standzeit sowie eine exakte Fuehrung des Schweissdrahtes zu erreichen, ist es Aufgabe der Erfindung, den Schweissdraht an der Eintritts- und Austrittsoeffnung der Durchgangsbohrung in der Stromkontaktduese exakt zu fuehren, einen guten Stromuebergang zu gewaehrleisten und an dem dem Lichtbogen zugewandten Ende weitgehend spritzerabweisend zu sein. Erfindungsgemaess ist an der Eintrittsoeffnung E und an der Austrittsoeffnung A des Duesenkoerpers 1 eine Fuehrungsbuchse 4 oder an der Austrittsoeffnung A eine festumschliessende Kappe 5 mit entsprechend verlaengerter Durchgangsbohrung 3 aus einem auf eine vorbestimmte Laenge thermisch bestaendigen und verschleissfesten Material, vorzugsweise Keramik, angebracht. Figur

Description

Ausführungsbeispiel

Die dazugehörige Figur zeigt den konstruktiven Aufbau der erfindungsgemäßen Stromkontaktdüse mit dem Düsenkörper 1, vorzugsweise aus Kupfer, in welchem der abschmelzende Schweißdraht 2 in der Durchgangsbohrung 3 geführt wird, sowie die für die exakte Führung maßgebenden Auskleidungen des Düsenkörpers 1 aus thermisch beständigem und verschleißfestem Material, vorzugsweise keramisches Material, in Form einer ringförmigen Führungsbuchse 4 an der Eintrittsöffnung E des Düsenkörpers 1 und der die Ausgangsöffnung A umschließenden Kappe 5 mit entsprechend verlängerter Durchgangsbohrung 3. Die Auskleidung ist an der Eintritts-Ε- und Austritts-A-Öffnung in die Durchgangsbohrung 3 des Düsenkörpers 1 als ringförmige Führungsbuchse 4 oder an der Austrittsöffnung A als eine festumschließende Kappe 5 mit entsprechender Durchgangsbohrung 3 ausgebildet. Die Kappe 5 aus keramischem Material umschließt dabei die Austrittsöffnung A (Düsenspritze) von außen auf etwa % der Länge des Düsenkörpers 1 im eingeschraubten Zustand. Um eine spritzerabweisende Oberfläche an der Austrittsöffnung A (Düsenspritze) sowie ein gutes Gleiten des Zusatzdrahtes in den Führungen zu erreichen, ist eine Oberflächenreinheit des keramischen Materials von = 0,5 m einzuhalten. Durch die Führungsbuchsen 4 an der Eintritts-Ε- bzw. Austritts-A-Öffnung bzw. durch die Kappe 5 wird ein Ausschlagen der beiden Öffnungen E; A vermieden, so daß sich die Austrittsrichtung des Schweißdrahtes 2 aus der Durchgangsbohrung 3 nicht verändern kann und damit ein reproduzierbares Abfahren der programmierten Schweißnaht gewährleistet ist. Die veränderte konstruktive Gestaltung der Stromkontaktdüse führt zu keinen wesentlichen Änderungen der äußeren Abmessungen, was einen Einsatz in hand»:'~üblichen Automaten- und Roboterschweißbrennern ermöglicht. Die Auskleidung der Stromkontaktdüse läßt sich auf einfache Weise durch Pressen, Spritzen oder Sintern herstellen.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch:

   Stromkontaktdüse für das Lichtbogenschweißen mit abschmelzendem Schweißdraht, wie das MIG- bzw. MAG-Schweißen, die an einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung des Düsenkörpers den Schweißdraht exakt hindurchführt, gekennzeichnet dadurch, daß an der Eintrittsöffnung (E) und an der Austrittsöffnung (A) des Düsenkörpers (1) eine Führungsbuchse (4) oder an der Austrittsöffnung (A) eine festumschließende Kappe (5) mit entsprechend verlängerter Durchgangsbohrung (3) aus einem auf eine vorbestimmte Länge thermisch beständigem und verschleißfestem Material besteht.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft eine Stromkontaktdüse für das Lichtbogenschweißen mit abschmelzendem Schweißdraht, wie das MIG- bzw. MAG-Schweißen, um eine hohe Abschmelzleistung zu erreichen und einen Einsatz an Arbeitsautomaten und Roboterschweißbrennern zu ermöglichen.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Für das Schutzgas-Lichtbogenschweißen sind Stromkontaktdüsen verschiedener Formen bekannt, wobei der Zusatzdraht eine Bohrung oder Naht durchläuft und hierbei durch den elektrischen Kontakt mit dem Zusatzdraht der Schweißstrom übertragen wird. An die Führung des Drahtes und die Kontaktgabe werden wegen der hohen zu übertragenen Ströme große Anforderungen gestellt, die bis zum heutigen Stand nicht befriedigend erfüllt werden. Die gewöhnlich verwendeten Stromkontaktdüsen aus Kupfer unterliegen bekanntlich einem hohen mechanischen und elektroerosiven Verschleiß und haben nur eine begrenzte Standzeit. Bekannt sind auch Kontaktdüsen aus Kupferlegierungen mit Chrom, Chrom-Titan, Beryllium oder Wolfram, die eine größere Härte und Verschleißfestigkeit als Kupferdüsen besitzen, jedoch teuer sind und wegen der Legierungszusätze eine geringere elektrische und thermische Leitfähigkeit aufweisen [s. dazu Pfeiffer: Temperaturmessungen an MAG-Handschweißbrennern, ZIS-Mitteilungen 26(1984)6, S. 653].

   Der Verschleiß in der Bohrung der Stromkontaktdüse hat auch Auswirkungen auf die Qualität der Schweißnähte, insbesondere beim automatisierten Schweißen, z. B. mit Industrierobotern. Der feucht gekrümmte Draht und die hohe Strombelastung am lichtbogenseitigen Ende der Kontaktdüse verbunden mit der hohen Wärmebelastung führen zu einem schnellen Verschleiß der Austrittsöffnung der Düse; sie erweitert sich trichterförmig. Das hat neben der Verschlechterung der Lichtbogenstabilität zur Folge, daß sich die Austrittsöffnung des Schweißdrahtes ändert und damit ein exaktes Abfahren der programmierten Schweißnaht nicht mehr möglich ist. Schon bei einem Abrieb von 0,5 mm und einer freien Drahtlänge von 12 mm kann die Ist-Naht um 2,0 mm von der programmierten Kontur abweichen. Außerdem führt die durch die trichterförmige Erweiterung der Austrittsöffnung verursachte unkontrollierte Pendelbewegung des freien Schweißdrahtendes zur Verbreiterung der Schweißnaht, zu einem erhöhten Verbrauch von Schweißzusatzwerkstoff und einer verringerten Einbrandtiefe bei unveränderten Schweißparametern. Die Standzeit der bekannten Stromkontaktdüsen aus Kupfer bzw. Kupferlegierungen wird weiterhin dadurch negativ beeinflußt, daß auf der metallischen Oberfläche Schweißspritzer festhaften, die in regelmäßigen Abständen zu entfernen sind. Bei großer Strombelastung und langen Schweißzeiten bildet sich ein festhaftender Spritzring, der schwer zu entfernen ist, so daß die Düse ausgewechselt werden muß. Das führt zu Unterbrechungen und Verlustzeiten im Schweißprozeß und setzt die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit automatischer Anlagen, wie z. B. Schweißroboter, herab.

   Ziel der Erfindung

   Durch die Erfindung ist eine verbesserte Stromkontaktdüse für das Lichtbogenschweißen mit abschmelzendem Zusatzdraht zu realisieren, die sich durch verringerten Verschleiß und hohe Standzeit sowie exakte Führung des Zusatzdrahtes auszeichnet.

   Wesen der Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromkontaktdüse zu entwickeln, die so aufgebaut ist, daß der Schweißdraht an der Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung der Durchgangsbohrung exakt geführt wird, die einen guten Stromübergang gewährleistet, an dem dem Lichtbogen zugewandten Ende weitgehend spritzerabweisend ist und~den Einsatz in handelsüblichen Automaten- und Roboterschweißbrenner ohne aufwendigen Umbau ermöglicht.

   Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Eintrittsöffnung und an der Austrittsöffnung des Düsenkörpers eine Führungsbuchse oder an der Austrittsöffnung eine festumschließende Kappe mit entsprechend verlängerter Durchgangsbohrung aus einen auf eine vorbestimmte Länge thermisch beständigem und verschleißfestem Material besteht.